Gedachtenlezen: tekst schrijven met gedachten nu mogelijk

Gedachtenlezen is nu een feit. Na jarenlang onderzoek is een team onderzoekers er in geslaagd om op basis van hersengolven, geschreven tekst te genereren. Kan straks iedereen een boek bij elkaar denken, of gaan geheime diensten misbruik maken van deze techniek?

Onze hersenen produceren een patroon van hersengolven, zeer zwakke elektromagnetische velden die met een elektroencefalometer zijn te meten. Iedere gedachte heeft een uniek patroon. Al in 2011 zijn onderzoekers er in geslaagd om dromen uit te lezen. Dit deelden ze door proefpersonen beelden te tonen en de hersengolfpatronen die optraden, op te slaan. Als dezelfde hersengolfpatronen tijdens de droom optraden, wisten de onderzoekers dat deze beelden deel uitmaakten van de droom. Nu heeft een andere groep een vergelijjkbare techniek toegepast.

Fonemen herkennen
Alle taal bestaat uit klanken, fonemen. Dit zijn klinkers en medeklinkers. Wij gebruiken het Latijnse alfabet om deze fonemen weer te geven. Het Latijnse alfabet is minder geschikt om bijvoorbeeld toontalen (Chinees, Vietnamees, Igbo) en kliktalen (Xhosa, Khoisantalen) weer te geven. Belangrijk is dat we denken in klanken. Denk je aan het woord ‘panorama’, dan hoor je als het ware dit woord in je hoofd. Of je ziet de letters. Ook dit levert een bepaald hersengolfpatroon op. Dit hersengolfpatroon kan uitgelezen worden. Weliswaar zijn onze hersenen qua structuur van mens tot mens grotendeels gelijk, de manier waarop we engrammen coderen verschilt van mens tot mens. Dat betekent dat als we denken aan een bepaald patroon, bijn ieder mens andere hersengolven ontstaan. Het gedachtenlezen moet dus per mens individueel getraind worden. Gelukkig is het aantal fonemen maar beperkt. Alle klanken in het Nederlands kunnen bijvoorbeeld beschreven worden door ongeveer veertig fonemen. Dat wil zeggen, dat je een dergelijk systeem zou kunnen trainen door veertig groepen hersengolven te kunnen onderscheiden. In het Engels, waarin dit onderzoek is verricht, zijn er een vergelijkbaar aantal klanken.

Negentig procent betrouwbaarheid bij gedachtenlezen
In de proef lazen de proefpersonen tien korte zinnen in hun gedachten voor. Hun hersengolven werden hierbij geregistreerd. In de proefopstelling slaagden de onderzoekers erin om in een sample van tien korte Engelse zinnen, real time, negentig procent van de ‘gedachten-fonemen’ te herkennen. Dit lukte na slechts zeven minuten training met behulp van een neuraal netwerk en een zware nieuwe Linux-gebaseerde pc. Hiervoor gebruikten ze het open source scikit-learn softwarepakket (geschreven in de taal Python), dat de opgeslagen hersengolfpatronen leerde associëren met de fonemen. Vanzelfsprekend is het relatief eenvoudig om tien zinnen van elkaar te onderscheiden. De techniek wordt pas echt interessant, als ook individuele fonemen nauwkeurig van elkaar kunnen worden onderscheiden. Dan zou ik dit artikel kunnen schrijven op denksnelheid, wat ongeveer tien keer zo snel is als mijn typesnelheid.

Redding voor verlamde patiënten
Wijlen Stephen Hawking, maar ook duizenden anderen, konden, resp. kunnen alleen communiceren door hun ogen te bewegen. Zou er een apparaat bestaan om hun hersengolven om te zetten in gesproken en geschreven tekst, dan zou dat hun isolement doorbreken. Ze zouden dan kunnen spreken en typen. In verbeterde versies kan zelfs de intonatie van de stem worden gestuurd door hersengolven. Ze zouden hun exoskelet kunnen bedienen met hun hersenen.

Gevaren aan gedachtenlezen
Helaas zitten er ook gevaren aan deze techniek. Die Gedanken sind frei, is een bekend Duits spreekwoord. Dat gaat nu binnen tien jaar totaal veranderen. Als geheime diensten er in slagen om deze techniek zo te verbeteren dat ze de gedachten van gevangenen kunnen lezen, verschaft dat dictatoriale regimes – in de praktijk zijn dat vrijwel alle overheden – een huiveringwekkende macht. Vanuit een futurologisch perspectief zijn onze computers op dit moment nog hopeloos primitief. Rond 2029 kan je voor duizend euro evenveel rekencapaciteit kopen als de ‘raw power’ van het menselijk brein. Computers zijn dan ongeveer duizend maal zo snel als nu, als de Wet van Moore doorzet.

Hersengolven van voldoend nauwkeurige kwaliteit kunnen nu alleen worden opgevangen door gevoelige elektroden die middels een operatie onder de schedel worden aangebracht, zoals bij de twee epilepsiepatiënten die als vrijwilligers deelnamen aan deze proef. Uiteraard draait een beetje akelig regime zijn hand niet om voor een dergelijke ingreep. Door (nog niet bestaande) kamertemperatuur SQUIDs of dergelijke extreem gevoelige meetapparatuur te gebruiken, zouden hersengolven ook op grotere afstand afleesbaar kunnen worden. Verstop een EEG-meter in een budget VR-helm en laat tijdens de intro van een gratis meegeleverde VR game testzinnen horen en voilà. Gedachtenlezen wordt dan een eitje. Zijn dragers van aluhoedjes dan toch niet zo gek als we denken? Interessante tijden…

Bron
David Al. Moses et al., Real-time classification of auditory sentences using evoked cortical activity in humans, DOI: 10.1088/1741-2552/aaab6f, Journal of Neural Engineering, 2018